陈建平  2111506025

1．混凝土结构地下连续墙的施工工艺流程

修筑导墙

吊装钢筋笼

设置混凝土导管

吊装接头管

清沉渣换浆

刷墙体接头

成槽质检

槽段挖掘

→→→→→→→

基坑开挖

拔出接头管

浇筑混凝土

→→→

2. 修筑导墙

 导墙是地下连续墙挖槽之前修筑的临时结构，对挖槽起重要作用。[1]

2.1导墙的作用

(1）起挡土墙作用，防止地表土体不稳定坍塌，在挖槽前先筑导墙，如因土压力作用发生位移，可在导墙内适当距离设置横撑

(2）起基准作用，明确挖槽位置与单元槽段的划分，是测定挖槽精度，标高，水平及垂直的基准。

(3）起重物支撑重用，用于支撑挖槽机，混凝土导管，钢筋笼等施工设备所产生的荷载

(4）其他作用：防止泥浆漏失，保持泥浆稳定，防止雨水等地表水流入槽内，起到相邻结构物的补强作用

2.2导墙的设计

(1)导墙的深度

   导墙的深度一般为1.5~2.om。导墙的顶面宜比所在地的路面或地面稍高,以防地表水流入导墙沟内。导墙墙趾应穿过填土层插入原状土中20cm。如当地因排除地下管线或地下障碍物挠动了地基土,应加深导墙,使导墙墙趾穿过挠动土层插入原状土中20cm。[2]

 (2)导墙的厚度

   导墙的厚度一般为20cm,配置单层钢筋网片。如导墙深度超过2.0m,导墙的厚度应相应加厚,并配置双层钢筋网片,使之能抵挡较大的土压力。

(3)导墙沟的宽度

  导墙沟的宽度应大于拟建地下墙厚度4cm~6cm,导墙沟的宽度放大量越小,导向作用越好,但施工难度也大。

 (4)导墙拐角处的处理

   挖槽机械在地下墙拐角处挖槽时,即使紧贴导墙作业,也会因为成槽是长圆形断面形状,抓斗的斗壳和斗齿不在成槽断面形状之内等缘故,而使拐角处留有该挖而未能挖除的土体。为此,导墙拐角处应根据所用挖槽机械的成槽断面形状,相应地延伸出去,以免成槽断面不足,妨碍钢筋笼下槽。

2.3导墙的施工顺序：

  平整场地—测量定位—开挖—绑钢筋—支模板—浇筑混凝土—拆模并设置横撑—回填外侧空隙并碾压

注意：现浇钢筋混凝土导墙拆模后，应沿纵向每隔一米加设上下两档，水平间距两米的对撑，将两片导墙支撑起来，在导墙的混凝土达到设计强度之前，禁止任何重型机械和运输设备在旁边形式

3．泥浆护壁

3.1泥浆在成槽过程中有下述作用：

(1）护壁作用。泥浆具有一定的相对密度，如果槽内泥浆液面高出地下水位一定高度，泥浆在槽内就对槽壁产生一定的静水压力，可抵抗作用在槽壁上的侧向土压力和水压力，相当于一种液体支撑，可以防止槽壁倒坍和剥落，地下水渗入。另外，泥浆在槽壁上会形成一层透水性很低的泥皮，可使泥浆的静水压力有效的作用于槽壁上，能防止槽壁脱落。

 (2）携渣作用 。泥浆具有一定的粘度，能将钻头式挖掘机挖下来的土渣悬浮起来，既便于土渣随同泥浆一同排出槽外，又可避免土渣趁机在工作面上影响挖槽机的挖槽效率

 (3）冷却和润滑作用  冲击式或钻头式挖槽机在泥浆中挖槽，以泥浆做冲洗液，可以降低钻具在连续冲击或回转中剧烈升高的温度，也可起润滑作用减轻钻具的磨损

3.2泥浆的成分

(1）膨润土，一种颗粒极细，遇水显著膨胀的，粘性和可塑性都很大的特殊黏土，主要成分是二氧化硅，三氧化二铝和氧化铁

 (2)掺合物（加重剂，增粘剂，分散剂和防漏剂）及水

3.3泥浆的控制指标

(1）泥浆的相对密度  新制的应小于1.05，成槽后不大于1.15，槽底不大于1.20。

 (2）泥浆粘度 可用漏斗法测量。

 (3）泥浆失水量和泥皮厚度   失水量在20-30ml/min,泥皮薄1-3mm，有利于槽壁稳定。

 (4）泥浆PH值  PH值大于11时泥浆会产生分层现象，失去护壁作用。[3]

 (5）泥浆的稳定性和胶体率  分别用稳定计和量筒测量。[4] 

4．挖槽

4.1单元槽段划分

地下连续墙施工时，预先沿墙体长度方向把地下墙划分为多个某种长度的施工单元即单元槽段。挖槽是按照一个单元槽段进行，在一个单元槽段内，挖掘机械可以按一个或几个挖掘段并挖。单元槽段不得小于一个挖掘段（挖土机械的挖土工作装置的一次挖土长度）。单元槽段的长度一般取5-8米，但也有取10米或更长的情况。

4.2挖槽机械

地下连续墙施工用的，是在地面上操作，穿过水泥浆向地下深处开挖一条预定断面深槽的工程施工机械。，一般分为挖斗式，冲击式，回转头式三大类 

5．清底

5.1清底的必要性

 沉渣在槽底很难被浇灌的混凝土置换出地面，若留在槽底会使地下连续墙承受力降低，墙体下沉，影响钢筋笼插入位置。沉渣混入混凝土，会降低混凝土的强度及流动性，混凝土的浇筑速度，严重影响连续墙的质量。

5.2清底的方法

清底一般采用置换法，即在挖槽结束之后立即对槽底进行认真清理，在土渣还没沉淀之前就用新泥浆把槽内的泥浆置换出来，使槽内泥浆相对密度在1.15以下。常用的置换法有砂石吸力泵排泥法，压缩空气升液排泥法，潜水泥浆泵排泥法。

单元槽段接头部位附着的土渣和泥皮会显著降低接头处的防渗性能，必须用刷壁器上下反复刷除或用水喷射高压水流进行冲洗。[4]

6．接头施工

6.1施工接头（纵向接头）的要求

(1）不能妨碍妨碍下一单元槽段的挖掘

 (2）起伸缩接头作用，能传递单元槽段之间应力

 (3）混凝土不得从接头下端流向背面，也不得从接头构造与槽壁之间流向背面

 (4）在接头表面不应粘附沉渣或变质泥浆胶凝物,

6.2接头管接头施工

施工时待一个单元槽段土方挖好后，于槽段端部用吊车放入接头管，然后钢筋笼并浇筑混凝土，混凝土浇筑后3-5h，先将接头管拔出，上拔速度与混凝土浇筑速度，混凝土强度增长速度相适应，一般为2-4m/h，浇筑混凝土结束8h内接头管需全部拔出。

6.3接头箱接头施工

 接头箱接头这是一种可用于传递剪力和拉力的刚性接头。施工方法与接头管相似，只是以接头箱代替了接头管，施工过程如图4-5所示。单元槽段挖完后吊下接头箱，由于接头箱在浇筑混凝土的一侧是敞开的，所以可以容纳钢筋笼端部的水平钢筋或纵向接头钢板插入接头箱内。浇筑混凝土时，由于接头箱的敞开口被焊在钢筋笼上的钢板所遮挡，因而浇筑的混凝土不会进入接头箱内。接头箱拔出后，再开挖后期单元槽段，吊放后期墙段钢筋笼，浇筑混凝土形成新的接头。这种接头形式由于两相邻单元槽段的水平钢筋交错搭接，因而所形成的接头是一种刚性整体接头。

6.4结构接头

结构接头是指已竣工的地下连续墙在水平方向与其他构件（内部构件的楼板，柱子，梁，底版等）相连接的接头。

   一般采用预埋连接钢筋法。即在浇筑墙体混凝土之前将设计钢筋加热后弯折，预埋在地下连续墙内，待土体挖开后，凿开预埋连接钢筋处的墙面，将露出的预埋连接钢筋弯成设计形状，与后面浇筑的结构受力筋连接。

 a．预埋钢筋直（锥）螺纹接头法 目前应用最多的一种结构接头。它是将连接钢筋的一端（与后浇结构受力钢筋连接的一端）套上直（锥）螺纹接头连接套筒，用力矩扳手拧紧，套筒的另一端加上密封盖，预埋在地下连续墙内，待基坑开挖露出墙体时，拧下密封盖，再用力矩扳手将后浇结构的受力钢筋拧入连接套筒。钢筋连接端使用前应加工成直（锥）螺纹丝头，如图4 - 8a所示。

 b．预埋连接钢板法它是将预埋连接钢板与槽段钢筋笼固定后，一起吊入槽内，然后浇筑混凝土墙体，待基坑开挖后露出墙体时，再凿开预埋连接钢板的墙面，用焊接方式将后浇结构中的受力钢筋与预埋连接钢板焊接牢固。如图4- 8b所示。

 c．预埋剪力块法预埋剪力块法与预埋连接钢板法是类似的。剪力块连接件也需事先预埋在地下连续墙内，剪力钢筋弯折放置于紧贴墙面处。待凿去面层混凝土，预埋剪力块外露后，再与后浇的构件相连接。剪力块连接件一般主要承受剪力。

地下连续墙中当有其他的预埋件或预留孔洞时，可利用泡沫苯乙烯塑料、木箱等进行覆盖，但要注意不要因泥浆浮力而使覆盖物移位或受到损坏，并且在基坑开挖时要易于从混凝土面上被取下。[5]

7．加工和吊放钢筋笼

7.1制作钢筋笼

钢筋笼应根据地下连续墙体配筋图和单元槽段的划分来制作。制作钢筋笼时要预先确定浇筑混凝土用导管的位置，由于这部分要上下贯通，因而周围需增设箍筋和连接筋进行加固。横向钢筋有时会阻碍导管插入，所以应把横向钢筋放在外侧，纵向钢筋放在内侧。钢筋笼端部与混凝土接头面应留有15-20cm的空隙。主筋净保护层厚度通常为7-8cm，保护层垫块厚5cm，在垫块和墙面之间留有2-3cm的间隙。纵向钢筋净距不得小于10cm。

7.2钢筋笼吊放

   钢筋笼的起吊、运输和吊放应制定周密的施工方案，主要解决好两个问题：一是吊放过程中不能使钢筋笼产生不可恢复的永久变形；二是插入过程中不要造成槽壁坍塌。

    钢筋笼起吊应用横吊梁或吊梁，吊点布置和起吊方式要防止起吊时钢筋笼变形。起吊时不能使钢筋笼下端在地面上拖引，应先将钢筋笼水平起吊，然后通过主机和辅助起重机的协调操作，使钢筋笼吊直后对准槽口。插入钢筋笼时，吊点中心必须对准槽段中心，缓慢垂直落入槽内，此时须注意不要因起重臂摆动而使钢筋笼产生横向摆动，以致造成坍塌。钢筋笼插入槽内后，应检查其顶端高度是否符合设计要求，然后用横担或在主筋上设弯钩将其搁置在导墙上。

8．混凝土浇筑

8.1混凝土的配合比

下放钢筋笼之后应立即浇筑混凝土，以防槽段塌方。

 混凝土应比设计强度等级提高5MPa。混凝土材料要求采用粒度较好的河砂，粗骨料用粒径5-25mm的河卵石，水泥采用42.5-52.5级的普通硅酸盐水泥和矿渣水泥，水灰比不大于0.6，坍落度为18-20cm。 

8.2灌注混凝土

地下连续墙用导管法进行浇筑。由于导管内混凝土和槽内浆的压力不同，导管下口处存在压力差，因而混凝土可以从导管内流出。

  在整个浇筑过程中，混凝土导管应埋入混凝土内2～4m，最小埋深不得小于1.5m，使从导管下口流出的混凝土将表层混凝土向上推动而避免与泥浆直接接触，否则混凝土流出时会把混凝土上升面附近的泥浆卷入混凝土内。但导管的最大插入深度不宜超过9m，插入太深，将会影响混凝土在导管内的流动，有时还会使钢筋笼上浮。

浇筑时要保持槽内混凝土面均衡上升，导管不能作横向运动，否则会使沉渣和泥浆混入混凝土内。导管的提升速度应与混凝土的上升速度相适应。当混凝土浇筑到地下连续墙顶附近时导管内混凝土不易流出，可以降低浇筑速度也可减小最小埋深为1米左右，同时可将导管上下抽动。

参考文献

[1]肖玲，蒋春平.高层建筑施工[M].中国建材出版社,2011：54-58.

[2]费以原，孙震.土木工程施工[M].机械工业出版社,2003：31-33.

[3]孙震，穆静波.土木工程施工[M].机械工业出版社,2008：42-45.

[4]陈怀伟.杭州地区地下连续墙施工工艺研究[D].同济大学.2008.

[5]车申.湖南农机[J].2012,39（7）：1-3.下载本文